汽车尾气净化催化剂
化学催化原理在汽车尾气净化中的作用
化学催化原理在汽车尾气净化中的作用随着汽车数量的不断增加，汽车尾气排放对环境造成的污染也越来越严重。
尾气中含有大量的有害物质，如一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机物等，对空气质量和人体健康都带来了严重的威胁。
为了减少汽车尾气的污染，科学家们研究出了一种有效的方法，即利用化学催化原理进行汽车尾气净化。
化学催化原理是指通过催化剂来加速化学反应速率的原理。
催化剂是一种能够降低反应活化能的物质，它能够提供一个新的反应路径，使得反应能够以更低的能量进行。
在汽车尾气净化中，催化剂起到了至关重要的作用。
首先，催化剂可以促进尾气中的氧化反应。
尾气中的一氧化碳（CO）是一种有害物质，它会对人体的呼吸系统造成严重的损害。
通过使用催化剂，可以将CO氧化为二氧化碳（CO2），从而减少对环境的污染。
催化剂通常是由铂、钯等贵金属制成，这些贵金属具有良好的催化活性，能够加速CO的氧化反应。
其次，催化剂还可以催化尾气中的还原反应。
尾气中的氮氧化物（NOx）是另一种有害物质，它会对大气层造成破坏，并形成酸雨。
通过使用催化剂，可以将NOx还原为氮气（N2）和水（H2O），从而减少对环境的污染。
催化剂通常是由钯、铑等金属制成，这些金属具有良好的还原活性，能够加速NOx的还原反应。
此外，催化剂还可以催化尾气中的氧化还原反应。
尾气中的挥发性有机物（VOCs）是一类对人体健康有害的物质，它们会对大气层产生光化学反应，形成臭氧和细颗粒物。
通过使用催化剂，可以将VOCs 氧化为无害的物质，从而减少对环境的污染。
催化剂通常是由铜、铁等金属制成，这些金属具有良好的氧化活性，能够加速VOCs的氧化反应。
综上所述，化学催化原理在汽车尾气净化中起到了至关重要的作用。
通过使用催化剂，可以加速尾气中有害物质的氧化、还原和氧化还原反应，从而减少对环境的污染。
随着科学技术的不断进步，催化剂的性能也在不断提高，使得汽车尾气净化技术更加高效和可靠。
相信在不久的将来，汽车尾气净化技术将会得到更广泛的应用，为改善环境质量和保护人类健康做出更大的贡献。
催化剂在汽车尾气净化中的应用
催化剂在汽车尾气净化中的应用汽车的普及带来了很多便利，但同时也带来了严重的环境污染问题。
尤其是汽车尾气中的有害气体排放，给人们的健康和大气环境都造成了严重威胁。
为了解决这个问题，科学家们发展出了一种有效的净化技术，即催化剂在汽车尾气净化中的应用。
本文将探讨这种技术的原理和应用情况。
一、催化剂的原理催化剂是一种物质，通过降低反应的活化能，加速化学反应的进行，但本身不参与反应过程。
在汽车尾气净化中，催化剂起到了关键的作用。
催化剂通常由一种或多种金属元素组成，比如铂、钯、铑等。
这些金属元素通过吸附、催化和还原等反应机制，能够将有害气体转化为无害的物质。
二、催化剂在汽车尾气净化中的应用1. 三元催化转化器三元催化转化器是汽车尾气净化系统中最常用的催化剂装置之一。
它主要用于去除汽车尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOCs）等有害物质。
三元催化转化器的核心部分是由贵金属催化剂涂覆的陶瓷基底，通过反应将有害气体转化为二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和水蒸气（H2O）等无害物质。
这种催化剂的应用使得汽车尾气的有害物质排放大大降低。
2. 柴油氧化催化转化器柴油车排放的颗粒物和有毒有害气体对环境和人体健康造成了严重威胁。
柴油氧化催化转化器是一种专门用于减少柴油车尾气排放的催化剂装置。
它能有效降低柴油车的颗粒物、一氧化碳和氮氧化物排放。
催化剂通过化学反应将有害物质转化为无害物质，并催化颗粒物的氧化反应，使其变得更易捕捉和去除。
3. 其他应用除了三元催化转化器和柴油氧化催化转化器，催化剂在汽车尾气净化中还有其他应用。
比如，选择性催化还原（SCR）系统用于减少柴油车尾气中的氮氧化物排放；氧化还原催化剂用于减少游离态氮氧化物的生成；还有一些特殊催化剂用于净化富氧燃烧和催化燃烧发动机的尾气。
这些应用都能有效地减少汽车尾气对环境的污染。
三、催化剂在汽车尾气净化中的优势和挑战1. 优势催化剂在汽车尾气净化中具有明显的优势。
汽车尾气催化剂简介介绍
02 03
浸渍法
将载体浸入含有活性组分的溶液中，使活性组分附着在载体表面，经过 干燥、焙烧等步骤制得催化剂。此方法可精确控制活性组分含量，适用 于高性能催化剂的制备。
混合法
将活性组分与载体按一定比例混合，经过压制、成型、焙烧等步骤制得 催化剂。此方法工艺简单，但活性组分分布均匀性较差。
催化剂的生产技术
低成本绿色生产：催化剂的生产过程也将更加注 重环保和成本效益，例如开发低能耗、低废弃物 排放的生产工艺。
总体来看，汽车尾气催化剂作为环保领域的关键 技术之一，其发展趋势和前景深受政策、技术、 市场等多方面因素的影响，未来还有很大的创新 空间和市场潜力。
THANKS
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新型反应机理
随着研究的深入，发现某些新的反 应机理有助于提高催化剂的性能， 如单原子催化等。
未来催化剂的发展方向及前景
高性能催化剂：未来催化剂的研究将更加注重性 能的提升，包括催化效率、耐久性、抗中毒性等 。
智能化应用：结合人工智能、大数据等技术，实 现对催化剂性能的实时监测和预测，以及催化剂 的精准匹配和个性化设计。
非贵金属催化剂
成本较低、活性适中、研究 热点。
• 成本较低：非贵金属催化 剂（如铁、钴等）采用较 为常见的金属元素，因此 制造成本相对较低，有利 于降低汽车尾气处理系统 的整体成本。
• 活性适中：非贵金属催化 剂在催化活性上虽然略低 于贵金属催化剂，但在合 适的配方和工艺条件下， 仍能满的不断提高和贵金属资源 的日益稀缺，非贵金属催 化剂成为了研究热点，未 来有望在汽车尾气处理领 域发挥更大作用。
03
催化剂的生产工艺及技术
催化剂的制备工艺
01
沉淀法
通过将含有活性组分的盐类溶液加入沉淀剂，经过沉淀、洗涤、干燥、
汽车尾气净化催化剂的研究和进展
…
鑫 １ ３ 疆 年月 ６
Ｃ ｈ 中 ｉ ｎ ａ 国 Ｃ 化 ｈ ｅ ｍ 工 ｉ ｃ ａ 贸 ｌ Ｔ 易 ｒ ａ ｄ ｅ
汽车尾气净化催化剂的研究和进展
李袁庆
（ 西 北 民族 大学 化工学 院 。甘肃 兰 州 ７ ３ ０ ０ ３ ０）
强 保 安 全
摘
要 ：本 文介 绍 了各种汽车尾 气净化催 化剂及其载体 ，综述 了汽车尾 气净化催化 剂的组分及 其制备的研究现状和进 展 ，并对汽 车尾 气净化催 催化剂 载体 净化 ＾ ｙ — Ａ １ ２ Ｏ 。 且 一般 采 用多 层活 性 涂层 或 用 Ｚ ｒ Ｏ 、Ｂ ａ Ｏ、Ｌ ａ Ｏ 。 等 稀土 或 碱土元 素氧化 物作 为稳定 剂。
、
四 、 汽 车 尾 气 净 化 催 化 剂 的 制 备 工 艺
不 同 的催 化 剂需 要不 同的制 备方 法 。 目前 固体 催化 剂 的几种 主 要 制 备方法 包括 ： 沉淀 法 、离子交 换法 、浸 渍法 、机械 混合法 、热 熔融 法 和 溶胶凝 胶法 等。 １ ． 沉 淀法 在 搅 拌 的情 况 下把 碱 类物 质 （ 沉淀＃ Ｊ ｔ ） ￣ Ｅ ｌ 入金 属 盐 类 的水 溶 液 中 ， 生 成水合 金属 氧化物 或碳酸 盐的沉 淀物或凝 胶 ，经洗 涤 、过 滤 、干燥 、 和焙 烧 ，得要所 需催化 剂 。 ２ ． 离子 交换 法 此种 催化 剂载 体 一般 为沸 石 ，沸石 在使 用前 先 用铵盐 或 矿酸 进 行 离 子交换 ，则 沸 石上 被 引入氨 离子 或 氢离 子 ，然 后将 其 放入 一定 量活 性组 分配 成 的离子 溶 液 中 ，将 活性 离 子交换 到 载体 上 。这种 方法 使活 性组 分的分散 度 更好 ，催 化活性 更高 ，但制 备时 间较 长 ｌ ４ ｊ 。 ３ ． 浸渍 法 载体 浸渍 （ 浸泡） 在含 有活 性物 质的 盐液体 （ 或气 体） 中 ，使 金属 盐类 溶液 吸附 在载 体 中 ，出去 剩余 的溶 液 ，干燥 ，煅 烧及 活化 使活 性 组分 附着 在载体 上 。此 种方 法 比较 经济 ，能使 活 性组 分在 载体 表 面高 度分 散 ，具 有较好 的催化 性能 Ｈ １ 。 ４ ． 机 械混 合法 将催 化 剂的 活性 固体 组分 与 载体 混合 在一 起研 磨 ，将研 磨 液移 出 经 处理 后再 高温 煅烧 即得 样 品 。该法 制备 过程 简 单 ，但 需 要较 高 的温 度 ，所制 得的粉 体 比表面积 较小 ，且多 混有杂 相 。
三元催化器成分
三元催化器成分
摘要：
1.三元催化器的主要成分
2.载体和催化剂涂层的介绍
3.三元催化器的作用
4.三元催化器的结构
5.总结
正文：
三元催化器是一种重要的汽车尾气净化装置，它能够将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物转化为无害的气体，从而降低汽车尾气对环境的污染。
那么，三元催化器的主要成分是什么呢？
三元催化器的主要成分包括载体和催化剂涂层。
载体通常由陶瓷或金属制成，其形状有蜂窝状、网状等，用于支撑催化剂涂层。
催化剂涂层则由铂、铑、钯等贵金属以及二氧化铈、三氧化二铝等助催化剂组成，它们被涂在载体的内壁上，起到催化作用。
三元催化器的作用主要体现在降低汽车尾气的排放，其中最具代表性的是减少一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放。
在汽车尾气经过三元催化器时，催化剂涂层会与废气中的有害物质发生反应，使它们转化为无害的氮气、二氧化碳和水蒸气等物质，从而达到净化尾气的目的。
三元催化器的结构由壳体、减震垫、绝热层、载体和催化剂涂层等部分组成。
壳体通常由不锈钢制成，用于保护内部零件；减震垫和绝热层则用于减少
震动和保温；载体和催化剂涂层则是三元催化器的核心部分，它们共同作用，使尾气得到净化。
综上所述，三元催化器的主要成分是载体和催化剂涂层，它们共同作用，使汽车尾气中的有害物质得到转化，从而降低尾气对环境的污染。
汽车尾气三效催化剂
反应的进行，能快速发生氧活化和烃类的吸附。而由过 及其他非贵金属在催化剂中的作用有以下几个方面：
渡元素等非贵金属为活性组分的催化剂 ，则可以通过金
①存 储 及 释放氧，拓宽了空燃比工作窗口
属离子变价 ，利用晶格氧来达到催化氧化的 目的，而气
贵金 属 三 效催化剂对三种污染物的转化效率 只有
相中的氧不能吸附补充进来，需要较高的温度才能加速 在空燃比在化学计量比的附近时，才一能保持 良好的效
种助剂，提高热稳定性。ＮａｏｔｏＭｙｏｓｈｉ等提出半径为
０．ｎ 一０．１５ｎｍ的金属离子对氧化铝载体的热稳定性提
０「＿
１３．５ １４．０ １４．５ １５．０ １５．５
高很大，认为这样的离子占据 丫一Ａ１２０３的表面空位，能
空燃 比 （ Ａ／ Ｆ ） ． 有 效 地 阻 止铝离子和氧离子的表面迁移 ，稳定晶格结
三 ２６０一
。
厂
标准 状； 扩、 岁 ｝．
４０ ６０ ８０ １００（Ｐｔ）
（１００％ Ｒｈ） Ｐｔ原子的百分含量％
图 ４ Ｐｔ一Ｒｈ的协同作用
上，４５％的铂和 ８５％的锗用于汽车催化。由于铂和锗的
当空 燃 比 在理论空燃 比附近时 ，３种活性组分的单
朱振 忠 ’， 田 群 ２， 陈 宏 德 ２
（１． 中 国 矿 业 大 学 ，北 京 １ ０００８３；２．中国科学院生态环境研究中心，北京 １００８５）
摘 要 ： 本文介绍 了汽车尾 气三效催化剂的基本工作原理 、结构和性能，概述 了汽车尾气催化剂的发展历程和
和氧化铝的相互作用，可以显著提高其热稳定性。另外， 面元素的价态。Ｔｏｍｃｒｏｎａ等研究表明，经过预还原处理
加人 ｚｒＯＺ能提高 Ｃｅ０２的储氧能力。研究表明，在向新鲜 后，含 Ｃｏ 、Ｃｅ 的催化剂的 ＣＯ、ＨＣ起燃温度有显著的下
三元催化清洗剂工作原理
三元催化清洗剂工作原理
三元催化清洗剂是一种用于净化汽车尾气中有害物质的催化剂。
其主要工作原理如下：
1. 氧化反应：三元催化清洗剂中的钯、铂和铑等贵金属以及氧化物作为催化剂，可以促使尾气中的一氧化碳（CO）和氮氧
化物（NOx）在催化剂表面与氧气（O2）发生氧化反应。
一
氧化碳氧化成二氧化碳（CO2），氮氧化物经过氧化反应转化为氮气（N2）和水气（H2O），从而减少有害气体的排放。
2. 还原反应：在富氧条件下，三元催化清洗剂可以将氮氧化物转化为氮气和水。
在催化剂表面，尾气中的氮氧化物与一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳。
这一还原反应也使得氮氧化物从尾气中减少排放。
3. 氧气储存和释放：当发动机负荷较低、尾气温度较低时，三元催化清洗剂可以一度储存氧气。
当发动机负荷增加、尾气温度升高时，催化剂释放储存的氧气，以促进催化反应的进行。
总的来说，三元催化清洗剂通过催化作用使尾气中的一氧化碳和氮氧化物氧化为无害的二氧化碳、氮气和水，从而减少有害气体的排放。
汽车尾气净化催化剂报告 V1
机密
6
第二章
历史沿革
机密
7
一、汽车尾气净化催化技术，是随着汽车排放标准的日益严格而逐步发展起来
轿车的欧洲汽车废气排放标准 单位：克每公里 （g/km）
1959年在美国加州，首次颁布了控制汽车排放污染物 的立法
1975年率先将净化剂应用于汽车工业上世纪60年代 到70年代中期，由于汽车排放法中只要求控制CO和 HC，出现了“两效”催化剂，
上世纪80年代起,美国联邦政府提高了车辆NOx 的 排放标准,从而促进了新型催化剂的产生和发展,铂 铑钯三效催化剂(Three Way Catalyst, TWC)应运 而生
资料来源:网络百科
上世纪90年代,三效催化剂除通常工况下的催化 功能外,还能解决汽车冷启动时的污染控制,以 及克服富氧气氛下的NOx 还原问题
机密
8
二、汽车尾气催化剂发展概况
一段净化法
一段净化法又称为催化氧化法, 使用铂、钯或两者混合 来提高尾气中HC、CO 同氧气的反应速度, 从而降低 HC 和CO 的污染物排放。这个反应在通常条件下进行 得很慢。催化剂的效率取决于它的温度、混合气的空 燃比和尾气中碳氢的组成。
两段净化法
又称催化氧化- 还原法,采用两个反应器, 汽车排出的 气体先通过第一段净化反应器, 排气中的CO 将NOx 还原为氮气; 出来的气体接着通过第二段反应器, 将 CO 和HC 氧化为二氧化碳和水 。
汽车发动机内部设计改进
机外净化
安装催化净化器
汽车尾气污染物 一氧化碳 (CO) 碳氢化合物（HC） 氮氧化合物（NOx）
过滤 催化
二氧化碳 (CO2) 氮气（N2） 水（H2O）
机密Leabharlann 4二、汽车尾气净化催化剂催化原理
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催化科学与技术的里程碑-尾气净化催化剂陈耀强四川大学催化材料研究所汽车尾气的污染随着经济的发展，汽车产量迅速增长，2013年全球汽车产量达到8280万辆，预计将在2021年突破1亿辆。
我国2013年的汽车产量为2212万辆，已连续五年蝉联全球第一。
2013全国汽车保有量1.37亿辆车辆从2003年到2013年10年间，我国汽车保有量增长迅速，从2400万辆增长到1.37亿辆，年均增加1100多万辆。
在今后相当长的时期内，我国汽车社会发展仍将保持强劲势头。
随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气污染物的排放量不断增加。
2012年，全国机动车排放污染物4612.1万吨，其中，氮氧化物(NOx)640.0万吨，颗粒物(PM)62.2万吨，碳氢化合物(HC)438.2万吨，一氧化碳(CO)3471.7万吨。
汽车尾气污染物的危害不仅体现在排放量大，更重要的体现在尾气污染物的特征和排放部位上。
以PM2.5为例说明汽车污染物的特征。
PM2.5的危害取决于三个方面：（1）尺寸越小危害越大，（2）化学组成的毒性越大危害越大，（3）数量越大危害越大。
PM2.5的主要来源为汽车，工业排放（以燃煤为主）和扬尘。
扬尘的颗粒较大，主要为氧化硅等无机物，有机组分最少，危害小，防控容易。
燃煤和汽车的PM2.5均含有高致癌的多环芳烃（PAHs）及其他有机组分，但燃煤的PM2.5所占比例没有汽车高，颗粒较大，质量比汽车大，但数量远没有汽车的PM2.5多，燃煤和其他工业排放的PM2.5也属于重点控制对象。
汽车尾气的PM2.5的特征为：（1）汽车的PM2.5的粒度为0.04-0.3μm（柴油车0.3μm，汽油车0.1μm ，摩托车0.04μm）,可在人体的任何地方造成危害。
（2）化学组成的毒性大，含有16种多环芳烃（图4）等高致癌物质和致病物质。
（3）数量极大，目前排放PM2.5最少的压缩天然气车每公里排放6000亿个PM2.5，PM2.5的危害是以数量而不是以质量。
（4）基本上不沉降，长期累积。
汽车尾气的排放部位离地面仅30－50cm左右，在人的呼吸带内，人体吸进去的是未经稀释的高浓度污染物，是一类极其特殊的污染物排放。
而其他的污染源（如离城市20公里燃煤电厂）排放经过空间稀释后浓度已降到原始浓度的数万分之一，这是汽车尾气污染危害远大于其他类型的污染的关键所在,对呼吸系统，心，脑血管，神经系统和眼睛造成巨大危害。
图1、柴油车，压缩天然气车和汽油车的PM2.5图2、柴油车，汽油车和摩托车的排污状况排放法规和尾气净化技术面对日益严重的尾气污染，各国制定了汽车尾气排放法规并且尾气控制技术的发展逐步加严以控制汽车尾气污染。
世界的主要排放法规有，美国，欧盟，日本，印度等法规体系，我国采用的欧盟的法规。
表1为欧盟的汽油车排放标准的排放限值。
欧盟的汽油车排放限值CO (g/km) HC+ NOx(g/km)HC(g/km)NOx(g/km)PM(number)寿命(万km)欧II 2.2 0.5 8欧III 2.3 0.2 0.15 8欧IV 1.0 0.1 0.08 10 欧V 1.0 0.1 0.06 5×101116 欧VI 1.0 0.1 0.06 5×101116我国的汽车尾气排放标准参照欧洲排放标准制定的，排放限值以及测试方法基本一致。
自2000年起开始对各类机动车分阶段颁布实施了国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ和国Ⅳ和国Ⅴ排放标准。
汽车尾气控制技术包括机内净化技术和机外净化技术。
机内控制技术主要提高发动机性能，减少污染物排放，近年来发展了燃油电子喷射技术，废气在循环技术（EGR），氧传感器技术，NOx传感器技术，高压共轨技术，涡轮增压技术等一系列技术，以降低发动机的污染物排放。
但单凭机内净化是达不到排放标准要求的。
机外净化技术主要是尾气催化净化技术，包括理论空然比燃烧的汽油车催化剂，摩托车催化剂，理论空然比的压缩天然气车催化剂技术，稀燃的柴油车的NOx选择性还原（SCR）催化剂，氧化催化剂（DOC），带催化剂涂层的颗粒物捕集器（CDPF）技术和稀燃压缩天然气车的氧化催化剂技术。
机内净化和机外净化配合共同达到排放标准，如柴油车在实施国IV排放阶段，采取机内燃油电子喷射，高压共轨和涡轮增压技术后，将发动机排放的NOx降到9g/kwh，而机外的SCR催化剂则将排放的NOx降到3.5g/kwh，从而达到国IV排放标准。
汽车尾气净化催化剂的技术难点和要求汽车尾气净化催化剂是近40年来催化领域发展最为成功的催化剂[1]，也是环境领域污染物控制的最成功范例，是由各国政府的排放法规推动的重大科学创新。
以CO为例，在上世纪60年代，汽车尾气的CO排放量为40g/km左右，在2000年实施欧Ⅲ排放标准和2005年实施欧Ⅳ排放标准后则分别降为2.3g/km 和1g/km，比未治理时分别下降了94%和97%，在人口和车辆持续增加的情况下，世界上很多城市实现了汽车尾气污染持续大幅度下降，PM2.5，美国，日本等已下降到年均12微克/立方米，实现了空气质量的根本好转。
汽车尾气净化催化剂是科学和技术同时密集产品，已有27000多项专利和40000多篇论文。
如此众多的科学和技术积累在其他催化剂领域是极为少见的。
但在世界范围内，能够提供满足排放标准的主要公司仅有巴斯夫，庄信，优美科三家，处于变相垄断的地位，并且这三家公司均在我国建立独资工厂，争夺我国的市场。
汽车尾气净化催化剂的工作条件极为苛刻：（1）汽油车催化剂是在高温（最高可达1000℃）和高空速（每小时处理尾气的体积相当于催化剂自身体积的3万到10万倍），柴油车催化剂是在低温和高空速的条件下工作，并且有水蒸气和毒物（SOx）存在。
（2）由于汽车运行不断处于加速，减速和停止等状态，导致尾气的温度，流速和排气组成处于不断变化之中，尾气净化催化剂始终处于非稳态，与工业催化剂在稳态工作形成鲜明对比。
（3）由于要同时净化HC，CO，NOx 和PM2.5多种污染物，催化剂上要同时高效进行氧化，还原，氧化还原，水气变换，蒸气重整等多个不同类型化学反应，难度极大。
汽车尾气净化是按燃烧方式的不同而采取不同的催化净化方法，汽燃烧方汽油车和摩托车都是使用汽油为燃料，发动机采用的是理论空燃比的燃烧方式，部分天然气车，主要是小排量的车也是采用理论空然比的燃烧方式。
柴油车以及大排量的压缩天然气车采用稀燃的燃烧方式。
所谓理论空燃比就是按燃料完全燃烧（氧化）所需氧供给空气的空气和燃料的质量比，对于汽油燃料发动机，空气和燃料的质量比为14.7。
对于稀燃的柴油发动机空气和燃料的质量比为26。
下面按汽油车和柴油车介绍尾气净化催化剂。
尾气净化催化剂是整体式催化剂，由基体和涂覆在基体上的催化剂涂层组成。
基体分为两类，通透式和壁流式。
通透式又分为陶瓷蜂窝体和金属蜂窝体两类。
陶瓷蜂窝体由堇青石，莫来石，富铝红柱石等组成，但实际使用的基本上堇青石。
金属蜂窝体是由特定组成的铁铬铝薄带经过卷制后真空钎焊制成。
壁流式基体用于净化PM2.5，是由通透式的孔道两端交替封堵而成，孔为正方形，由一个孔不封堵的一段进气，由于另一端被封堵，气体由四个孔壁透过到另一端不封堵的四个孔排除，PM2.5被捕集在孔道中经由催化转化或喷油燃烧去除。
壁流式基体主要由碳化硅（CSi），堇青石等材料制备。
催化剂涂层的厚度在40微米左右，由几微米大小的催化剂粉体材料（载体＋活性组分）和粘接剂等组成。
图陶瓷基体和金属基体汽油车尾气净化催化剂1975年美国首先在汽油车上安装催化转化器，1986年欧洲，日本也开始安装。
早期的催化剂为氧化催化剂，只氧化HC和CO，八十年出现三效催化剂，同时净化HC，CO和NOx。
随着氧传感器和燃油电子喷射闭环控制系统的出现，空燃比控制精度的显著提高，为三效催化剂提供了更好的尾气环境。
三效催化剂由最原始的氧化铝负载的Pt，Rh三效催化剂，添加大量CeO2的所谓“高技术”三效催化剂，到铈锆固溶体储氧材料和稳定的氧化铝同时作为载体的三效催化剂和净化冷启动期间排放的密偶催化剂，净化效率和催化剂寿命显著提高。
在欧Ⅴ排放标准阶段，催化剂的寿命已达到16万公里，已实现大部分时段污染物已接近零排放，在冷启动，变速等工况排放少量污染物。
汽油车尾气净化催化剂是发展最为成功的催化剂。
目前的催化剂涂层组成为：两种载体材料，铈锆固溶体和稀土稳定的氧化铝，贵金属有Pd/Rh ,Pt/Pd/Rh,Pt/Rh等组合，Ce，Zr，La，Pr，Ba 等助剂，实际上在40μm厚度的涂层中有多种催化剂存在，同时实现对多种污染物的高效净化。
汽油车催化剂的发展趋势是催化剂的寿命和性能的提高，寿命最好能与整车同寿命，现在看来还有很大距离，燃油缸内直喷技术和混合动力车的发展，也给汽油车催化剂科学和技术提出了挑战。
柴油车尾气净化催化剂柴油车尾气的特征是低温，氧过量，HC和CO还原剂偏少，NOx和PM高，单种技术不能解决问题。
采用选择性催化还原（SCR）催化剂净化NOx，采用氧化催化剂（DOC）净化HC，CO和PM中的有机液体组分（SOF），采用带催化剂涂层的颗粒物捕集器净化PM中的干碳（Soot）部分。
柴油车尾气净化的成本远高于汽油车。
柴油车的SCR，DOC和CDPF配置如图3所示。
图3柴油车的SCR，DOC和CDPF配置柴油车的SCR系统由于涉及到还原剂尿素溶液随运行工况喷射形成了一个复杂的系统，如图3所示。
包括尿素溶液的供给和喷射，催化剂，传感器等。
SCR 催化剂早期使用的是由火电厂脱硝的钒基催化剂，由于其毒性和耐高温性能差，不能与CDPF匹配使用，现在在发达国家已停止使用，主流催化剂为负载Cu或Fe的分子筛催化剂，此外复合氧化物催化剂正在发展中。
图4 尿素－SCR系统柴油车的DOC净化HC，CO和PM中的SOF，催化剂中的Pt氧化HC和CO，催化剂中的Ce组分氧化SOF，催化剂中的分子筛组分在柴油车冷启动期间吸附HC和CO直至尾气温度升高到其转化温度。
此外，DOC还要求具有将NO氧化成NO2的功能，NO2在后置的CDPF中参与对PM的低温氧化，所以DOC属于多功能催化剂。
其发展趋势是进一步优化其性能并提高耐久性。
柴油车的CDPF捕集和净化PM的干碳部分，催化剂涂层氧化掉一部分，来自DOC的NOx在较低的温度下通过NO2＋C→CO2＋NO就可氧化一部分，催化剂涂层将NO再次氧化成NO2，重复前述过程。
催化剂和NO2对PM的氧化仍不能阻止PM 在CDPF上的聚集，只是大为延缓聚集时间。
当PM在CDPF上载到一定量时，就会在DOC前喷入燃油，增高尾气温度，使CDPF上的PM燃烧反应而去除，在此过程中，催化剂起着加快燃烧速率，减少燃油消耗的作用。
待CDPF上的PM清除后停止喷油，重复前述过程。